竞聘职称：高级工程师 申请人: 马斯 单位：实验物理中心数据获取组 2016年11月9日

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1 竞聘职称：高级工程师 申请人: 马斯 单位：实验物理中心数据获取组 2016年11月9日
副高级专业技术岗位 竞聘报告 竞聘职称：高级工程师 申请人: 马斯 单位：实验物理中心数据获取组 2016年11月9日

2 主要内容 个人简历 承担的研究课题和工程任务 发表文章 工作总结 未来工作计划

3 个人简历 2004年9月 至 2008年7月 北京理工大学软件工程专业， 获学士学位 2009年9月 至 2014年7月 中科院高能所实验物理中心，获博士学位 博士论文课题《基于多核处理器的数据获取研究》 2014年7月 至今 中科院高能所实验物理中心数据获取组，工程师

4 承担的研究课题和工程项目 基于多核处理器的数据获取研究 (2010.9~2014.6)
高带宽数据传输 实时数据处理模拟 无损数据流压缩 DCTB束测探测器（条保）系统数据获取软件的开发与联调 (2014.9~ ) BESIII实验相关工作 (2015.4~ ) ETOF探测器控制系统的改进、集成与性能提升 负责CGEM探测器控制系统的设计与软件开发 承担慢控系统的运行维护工作 其它工程相关工作

5 基于多核处理器的数据获取研究 —高带宽传输性能
基于多核处理器的数据获取研究 —高带宽传输性能 千兆以太网传输性能研究 ( ~2011.4) TCP、UDP传输性能研究 Linux平台下无可靠性保证的链路层数据传输 PCIE传输性能研究 (2011.5~2011.8) Character Streams 传输性能测试 应用TILE64 Zero-Copy Command Queue API 万兆以太网传输性能研究（2011.9~2012.9） 移植并优化nProbe数据流监测工具到TILE64平台 应用万兆流生成器研究TILE64的万兆传输性能 重点： 千兆以太网性能的驱动层优化 基于万兆网驱动程序接口 NETIO API移植开源性能 测试软件并优化 难点： 依赖多核硬件平台的编程与程 序优化 意义： 积累了多核平台性能优化的经 验，为高带宽数据获取系统的 开发奠定基础

6 基于多核处理器的数据获取研究 —实时数据处理
基于多核处理器的数据获取研究 —实时数据处理 数字滤波处理 ( ~ ) 滑动滤波 一阶低通滤波 Butterworth低通滤波模拟 FFT (2013.3~2013.6) 整型基-2的FFT算法实现 基于TILE64多核平台的优化 意义： 由于硬件降噪存在局限性，软件滤波可以 弥补硬件滤波的不足。 常见的滤波算法经过一些并行优化后，可 以把TILE64多核平台的高并行性与低功耗的 特点发挥到最大。

7 基于多核处理器的数据获取研究 —无损数据流压缩
基于多核处理器的数据获取研究 —无损数据流压缩 基于GZIP的无损压缩算法研究（2012.9~2013.6） TILE64平台上的并行压缩程序开发 基于多核平台的性能优化 基于BZIP2的无损压缩算法研究（2013.7~2014.1） 基于多核平台的程序开发与优化 与通用Intel多核处理器的性能比较 意义： 基于多核平台开发的MGZIP 软件可以减少30%的数据量， 节省了近1/3的存储资源。 该研究为高带宽数据获取系 统的开发提供了一些技术支持。

8 DCTB 束测探测系统 DCTB简介： DCTB束测探测系统主要任务是为载荷进行电子的径迹、位置和能量的标定。
该系统由TPC-THGEM径迹探测器、PDD粒子分布探测器，以及基于Si的能量探测器组成。 被标定的载荷为Si微条探测器，需要研究探测器对不同能量、不同入射方向及位置的响应。

9 DCTB 数据获取系统 — 需求分析 DCTB数据获取系统需求： DCTB数据获取系统特点：
系统需具备组装、原始数据存盘、直方图显示等数据获取系统基本功能。 需要对所有事例逐一重建，给出位置及径迹信息，并外延出射角度及打到载荷处的三维位置。 需要支持多种不同工况下的数据读出与显示，各探测器运行取数互不依赖。 在标定工况下，束测系统数据与载荷数据组装并集成显示。 DCTB数据获取系统特点： 采用SiTCP的读出方式，对数据获取系统前端读出软件开发是个新挑战。 数据量小，采用更灵活、易调试的单机软件设计。 读出部分设计成两级组装，为前端联调提供了更大的便利。

10 DCTB 数据获取系统 — 系统架构 地下大厅 地面控制室 系统硬件平台 系统软件架构
网络平台经过初步测试，已确定连接完好。 系统软件架构 灵活性: 读出子系统、控制界面、事例重建、直方图和单事例显示各个模块各自独立，通过配置文件选择加载某个模块。 地下大厅 地面控制室

11 DCTB 数据获取系统 — 软件开发与调试 软件开发进展 软件调试进展 用户交互 后台程序 显示程序
Run Control GUI (with 沈炜) PDD读出 与载荷探测器组装读出（模拟） PDD事例重建 PDD单通道Hitmap图 PDD统计直方图 PDD单事例抽样显示 载荷单事例抽样显示（正在进行…） 软件调试进展 用户交互 完成前端读出联调（with沈炜） 完成与探测器、电子学现场联调 在国科大X光机实验中，数据获取 软件运行良好，能满足实验要求。 后台程序 显示程序

12 DCTB 数据获取系统 —总 结 总结： 对于电子学插件采用的新型SiTCP的读出方式，软件在联调过程中遇到并解决了一些问题，为采用同样方式读出的实验（如硅像素探测器）积累了宝贵经验。 小型数据获取系统可以很好的满足一些小型实验的读出与显示需求，通用化框架将成为优化与升级该数据获取系统的主要方向。

13 BESIII 实验的相关工作 —ETOF高压控制软件改进的意义
当前高压软件存在的主要问题 改进的必要性 升/降操作的响应时间过长 未实现本地数据库 远程数据库写入有误 未实现声音报警 未实现安全联锁 容易造成值班员的频繁错误操作，轻则影响取数效率，重则导致ETOF高压软件无法响应乃至死机 将无法应用软件的历史曲线工具查看一段时间内的电压/电流值 使ETOF的电压/电流数据无法给数据分析者提供参考 无法及时提醒值班人员注意，发生问题时容易造成严重后果 违背了探测器控制系统的确保安全操作的原则

14 BESIII 实验的相关工作 —ETOF高压控制软件改进(I)
软件能够快速响应升/降高压操作 增加了本地数据库写入，并改正了远程数据库写入的错误 加入了声音报警 将ETOF高压控制加入了GCS联锁集中控制系统中。 软件调试进展 经过实验室环境下的长期测试，运行状态良好。 在工地环境下的初步运行，运行良好，符合预期。 难点 多次调试后确定原控制程序响应慢的主要原因为共享资源锁的错误使用。 贡献 全程独立完成ETOF的改进与调试。 意义 更深刻的掌握了BESIII慢控软件的框架与工作流程。 为CGEM控制系统软件设计与实现奠定了基础。

15 BESIII 实验的相关工作 —ETOF高压控制软件改进(II)
加入了HV Alarm 加入了本地数据库写入 修正了远程数据库电压值的历史曲线

16 BESIII 实验的相关工作 —ETOF高压的集成控制
意义： 方便值班员集中控制，避免遗漏ETOF高压控制。 大大节省了升/降高压所需时间。 更易捕捉报警和错误信息。 ETOF探测器状态显示 ETOF探测器高压升降 控制 ETOF探测器NIM机箱 电源状态显示 独立开发了GCS联锁系统模拟服务端软件。 独立实现了ETOF端远程控制与安全联锁。 独立完成了集成后GCS系统的实验室调试，系统运行良好。

17 BESIII 实验的相关工作 —正在进行的工作
CGEM探测器控制系统的需求分析 CGEM Workshop “Requirements for CGEM DCS”，27th Sep.2016 ，会后初步确定了各子系统控制的硬件平台。 明确CGEM各个子系统 的控制需求 明确各子系统采用的控 制硬件与具体型号 开发前端数据采集程序， 并测试其稳定性。 Front-End Layer各控 制子系统软件的开发。

18 其它工程相关工作 BESIII实验数据获取系统的操作系统升级调试 (2014.9)
目的：配合数据获取系统运行的操作系统平台从SLC3、SLC5升级到SLC6 x86_64操作系统平台。 完成情况：完成BESIII文件服务器DAQS1->DAQS8 文件服务及数据迁移，新文件服务器数据库平台的搭建与备份。 运行情况：在上轮取数过程中新文件服务系统运行稳定。 JUNO数据获取系统文件与计算环境的集群布署及管理 (2015.8) 目的：针对JUNO数据获取系统大数据量的需求，目前用于高带宽数据获取性能测试。 完成情况：完成了2组刀片机箱，4台8路服务器的系统部署，可以实现远程批量的系统服务管理。 工地机房高带宽网络布署（ with李飞） 完成情况：千兆、万兆网络与更高带宽网络（40Gb、56Gb）互相连通，满足各实验对高带宽数据系统的需求。

19 发表文章 文章： 会议： 马斯、朱科军、章红宇、谌炫.《基于多核处理器的压缩技术研究》.核电子学与探测技术。
谌炫、马斯、顾旻皓、朱科军.《应用于高能物理实验数据的基数排序算法》.核电子学与探测技术。 会议： Si Ma, Fei Li, Wei Shen, Zhe Ning, Yuguang Xie, Kejun Zhu《The DAQ System for a Beam Detection System Based on TPC-THGEM, 2016 IEEE-NPSS Real Time Conference (RT) 马斯、朱科军、章红宇. 基于压缩算法的Tile64多核处理器性能研究. 第十五届全国科学计算与信息化会议暨高能物理核物理信息化论坛，2011. 谌炫、马斯、季筱璐、曾婷轩、李飞. 数据获取万兆网络性能研究. 第十六届全国科学计算与信息化会议暨科研大数据论坛，2013. 易子立、谌炫、马斯、季筱璐、顾旻皓、李飞，朱科军. BESIII DAQ系统中智能监测的实现[C]. 中国核学会年会核电子学及核探测技术分会.2013.

20 总 结 研究了嵌入式多核平台的传输及处理性能，并掌握了基于多核平台的各种优化技术，为大数据量实验提供了重要的参考依据。
全程负责开发调试DCTB数据获取系统，对于数据获取系统的任务与流程有较为深刻的认识，为大型实验的数据获取系统开发奠定了基础。 独立完成了ETOF的高压控制软件的改进，为CGEM控制软件的设计与开发积累了宝贵经验。 承担了BESIII控制系统软件的运行维护工作，为保证实验的顺利、高效的运行做出了贡献。 在工程中，不仅积累了DAQ系统的开发经验，对控制系统也有很深刻的了解，同时对硬件平台和软件框架都有较为深刻的认识，能够更好的参与各项实验，并做出自己的贡献。

21 未来工作计划 完成DCTB的TPC与载荷探测器的部分开发与调试。
在即将到来的新一轮的BESIII物理取数运行中，维护好慢控系统软件，保证物理取数正常稳定的运行。 根据实验需求，尽快完成CGEM底层控制软件的开发与调试，搭建硬件平台并做好CGEM控制系统的软件设计、开发与集成。 调研并设计不依赖于操作系统平台的DCS新框架，能更广泛且灵活的支持多种不同的底层控制硬件，且更易与其它系统共享数据，服务于更多实验。

22 谢 谢 ！